深圳地铁竖井的施工56562.doc

深圳地铁竖井的施工【摘要】通过对深圳地铁大科区间2#竖井穿越不良地质地层施工技术及提升系统的分析研究,为地铁类似工程施工提供经验借鉴。【关键词】旋喷止水帷幕流塑状粘性土竖井施工1工程概况深圳地铁大科区间2#竖井位于同心路西侧的深圳市政府苗圃内,横通道与隧道相交,里程为右SK3+739。竖井内净空平面尺寸5m6m,深度25.724m。井身穿过素填土、饱和含水砂层、软塑流塑状砂质粘性土、全风化花岗岩等地层,水位埋深1.935.73m。竖井采用明挖法施工,复合式衬砌结构。2施工方法及实施要点2.1旋喷止水帷幕的设计和施工高压旋喷桩止水帷幕能隔断地下水的渗流,防止基坑开挖出现涌砂。桩的直径与土质、施工方法等有关,需根据试验和工程实际确定,本工程考虑施工不确定因素,决定采用双重止水桩,桩体直径为60cm。水泥浆液的用量按下式计算:Q=0125D2H(1+)式中Q硬化剂的用量(m3);D设计的加固直径(m);H设计桩长(m);混合系数,=1.11.3,与加固直径和土质有关;作业损失系数。设计旋喷桩直径D=60cm,作业损失系数按10%计算,可得单位长度旋喷桩水泥浆用量为340400L/m。井口段富水地层设双排600旋喷桩形成帷幕止水,桩长17m,共124根,采用双重管法施工。旋喷材料为普通水泥浆,水灰比0.751.00,添加水泥重量2%的CaCl2作速凝剂,浆液宜在旋喷前一小时以内搅拌。钻机安放要求水平,钻杆垂直,其倾斜度1.5%,注浆管分段提升的搭接长度100mm,旋喷冒浆量应控制在10%25%,相邻两桩施工间隔时间48h,间距应2m。2.2竖井施工2.2.1井口锁口段施工竖井井口段深3m,埋置在素填土地层中。井口基坑最大开挖平面尺寸8.6m9.6m。井口设置C15混凝土挡水埝,高出地表30cm。竖井锁口段为C25钢筋混凝土。井口段凿除1m旋喷桩头后采用WY60反铲开挖,一次挖至地表下3m,周边留30cm,基坑隐蔽报检后绑轧结构钢筋,设置各种管线、提升架及梯子间预埋件,立模后整体灌注C25混凝土。2.2.2井身段开挖和初期支护井身标准段平面开挖尺寸6.4m7.4m,人工配合风镐向下开挖,每循环下挖进尺为一榀钢筋格栅间距(0.50.75m),中间设置集水坑,集水坑先行施工,然后向井壁扩挖,修边成形。开挖成型后先初喷5cm厚C20混凝土,然后挂网,布设L=3.0m22系统锚杆,环向间距1m,梅花型布置。架立环形格栅钢架,复喷C20混凝土至设计厚度30cm,完成初期支护。当下挖至马头门上方时,安设两榀上下重叠的钢格栅加强马头门支护。施工过程中因设旋喷桩止水段,虽然井身穿过饱和含水砂层,但能安全施工,帷幕止水效果良好。竖井开挖超过旋喷桩止水帷幕深度后(地表下17.5m处),由于地下水丰富,砂质粘性土地层出现涌砂涌泥现象。为保证安全,施工时根据地质情况变更原设计22砂浆锚杆为42超前注浆小导管,沿井壁灌注水泥2水玻璃双液浆,进行超前预加固。双液浆体积比11,水泥浆水灰比0.8,水玻璃浓度35Be,小导管长3.5m,环向间距0.5m,俯角30,每次开挖循环进尺50cm。成功地穿过了流塑状砂质粘性土地层。2.3马头门施工竖井进入横通道处俗称“马头门”,是施工开挖的薄弱点。由于马头门范围井身段为软塑状砂质粘性土,施工时根据地质情况变更原设计拱顶单排42超前注浆小导管为双排小导管,并增设边墙42超前注浆小导管一排,小导管长3.5m,外插角14,压注水泥-水玻璃双液浆。由于竖井已开挖至设计深度,并完成了井底二次衬砌混凝土封底,因此马头门破口需搭设临时工作平台,然后在竖井壁上按设计开挖轮廓线放样,施作拱部42超前小导管,小导管按设计间距环向布置。待水泥-水玻璃双液浆压注结束4h后,破除马头门上半断面井壁初期支护,进尺50cm,立即进行上台阶初期支护,架立格栅钢架,打设42锁脚小导管并严格注浆,网喷至设计厚度。拱脚设I20型钢支撑,纵向焊22连接筋加强整体性。如此循环,进尺为单榀格栅钢架间距,马头门处要并立两榀格栅钢架加强支护。待上台阶进尺5m后,喷混凝土封闭上台阶掌子面,破除下台阶井壁初期支护,接长上台钢格栅,及时封闭马头门初期支护,在完成马头门并立两榀格栅钢架后,即正式形成横通道施工工作面。2.4竖井二次衬砌在开挖及初期支护完成后,首先完成井底二次衬砌,待马头门初期支护封闭后,由下往上逐节施作井身二衬结构,剩余竖井二衬施工共分3次从下向上进行,与最先灌注的锁口段合龙。灌注方法均采用中心固定式模板支架加固,用串筒输送泵灌注,采用C25商品混凝土施工,插入式振动棒振捣密实。马头门段横通道二衬与该段井身二衬整体灌注,以提高结构受力整体性,余下井身标准段分2次灌注。2.5竖井提升竖井配备2台100kN电动葫芦提升2.25立方米吊斗,作为出土和下料垂直运输设备,区间隧道二衬施工时在两台100kN电动葫芦走行梁间另增设一台30kN电动葫芦供二衬钢筋下井用。提升架主要结构由六根立柱、两根纵梁、三根行走梁、五根横梁组成。立柱与基础预埋钢板焊接,立柱、纵梁、行走梁、横梁之间用M20螺栓连接。3结语竖井穿越复杂地层施工时要遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则,决不可盲目冒进。另外,对局部坍塌造成的空穴,应在加强初支的情况下预留注浆管进行初支背后注浆填充使之密实,以防塌方继续扩大。施工中要做好超前地质预报工作,如用洛阳铲探孔、地质雷达探测等;需加强施工管理,建立统一指挥,保证施